| 研究課題/領域番号 |
21H04434
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分13:物性物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
角五 彰 京都大学, 理学研究科, 教授 (10374224)
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| 研究分担者 |
オベル加藤 ナタナエル お茶の水女子大学, 基幹研究院, 講師 (10749659)
川又 生吹 京都大学, 理学研究科, 准教授 (30733977)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
42,250千円 (直接経費: 32,500千円、間接経費: 9,750千円)
2023年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
2022年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
2021年度: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
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| キーワード | 分子ロボット / 群ロボット / DNAコンピューター / リザバーコンピューティング / 分子群ロボット / アクティブマター / 集団運動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、これまでに開発してきた集団行動をとる分子サイズのシステム（＝分子群ロボット）から『どのような仕事がどの程度取り出せるのか？』という問いに、課題①分子群ロボットが実行可能な作業の検証、課題②分子群ロボットから取り出しうる仕事量を実測することで答えていく。さらに分子群ロボットの用途として、課題③－１微小発電素子、課題③－２微小検出素子の実現に向けた要素技術を開発することで分子ロボットの社会実装に向けた研究基盤の構築も目指す。３年間の研究計画としては初年度に課題①および課題②に着手し、その後、得られた結果をもとに課題③－１および③－２の実装可能性について検討してく予定である。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、外部環境に応答して協調行動をとる分子群システムを用い、「どのような仕事をどの程度取り出せるか」という学術的課題に取り組んだ。分子群ロボットの実行可能な作業の検証、取り出しうる仕事量の実測、さらに微小発電素子・検出素子の実現に向けた要素技術の開発を進めた。本成果は、分子ロボット研究に社会実装への道筋を示すとともに、協調システムにおける安定性や柔軟性の発現機構の解明に資する新たな学理の構築に繋がることが期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、分子機械概念に端を発する分子ロボティクス分野において、世界初となる「群れ」機能を持つ分子群ロボットを用い、実際に仕事を取り出すことを実証するものである。群れによる安定性・柔軟性の獲得機構の解明に資する新たな学理の構築を目指すとともに、微小素子からの普遍的な仕事抽出法の提案に繋がる。さらに、発電素子や検出素子など応用技術の開発を通じて、分子ロボティクス分野における社会実装への新たな道を拓くことが期待される。
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